鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1449次 | 2021年08月31日
怎么延長磷酸鐵鋰離子電池使用壽命
新能源汽車的磷酸鐵鋰離子電池組通常由許多個(gè)電芯所組成考察電芯有兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo):一個(gè)是電芯容量,可以看作一個(gè)碗的容量,一個(gè)是電芯荷電狀態(tài)(即俗稱的剩余電量,以下簡稱SOC)可以看作碗里盛水的含量例如,50mL的碗里盛了25mL的水時(shí)此時(shí)的SOC就是50%,磷酸鐵鋰離子電池組下線出廠時(shí)所有電芯的容量和SOC基本一致,惟有在這種狀態(tài)下所有電芯才能同步洋溢和放空步調(diào)整潔,一致性好,一般存儲(chǔ)或出廠的SOC保持在10~20%左右。
磷酸鐵鋰離子電池儲(chǔ)存或出廠時(shí),SOC在10%~20%左右
但隨著使用年限和充電次數(shù)的新增,磷酸鐵鋰離子電池內(nèi)部不可戒備地出現(xiàn)變化每個(gè)電芯的容量或者SOC都會(huì)出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)象,依據(jù)木桶原理,一個(gè)平放的木桶它能裝的水量是由
短板,決定的磷酸鐵鋰離子電池組的容量也是如此。
木桶短板效應(yīng)示意
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
所有電芯都是同步充放電的在電芯容量或SOC不一致的情況下,只要有一個(gè)電芯洋溢或放空其他電芯便不能再持續(xù)充放電,因?yàn)樘热舫掷m(xù)充放電會(huì)導(dǎo)致容量偏小的電芯出現(xiàn)過充過放現(xiàn)象,輕則導(dǎo)致電芯內(nèi)部鋰離子變?yōu)殇噯钨|(zhì)析出導(dǎo)致電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞,降低磷酸鐵鋰離子電池組的壽命,重則可能引發(fā)電芯起火等危險(xiǎn)事件,因此那顆小容量或SOC的電芯相當(dāng)于磷酸鐵鋰離子電池內(nèi)部的短木板,它導(dǎo)致了磷酸鐵鋰離子電池組內(nèi)存儲(chǔ)的總能量減少縮短了可用的續(xù)航里程這就是磷酸鐵鋰離子電池組內(nèi)部的木桶原理。
磷酸鐵鋰離子電池充電截止(容量小電芯洋溢就自動(dòng)保護(hù))
電芯間出現(xiàn)差異的原由有什么?
俗話說,想治病先診斷搞清病因很緊要電芯間的差異一般有三種:
SOC一致,容量不一致
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
這種狀態(tài)就類似碗的邊緣有了缺口原本能裝50ml水,但今朝只能裝40ml,否則就會(huì)從缺口漏出來此時(shí),容量小的先洋溢和放空是整個(gè)磷酸鐵鋰離子電池組容量的瓶頸以下圖為例,充電前三節(jié)容量不同的電芯它們都處于50%,SOC即當(dāng)前電量都是滿電電量的一半,所以磷酸鐵鋰離子電池裝配Pack滿足一個(gè)條件,容量一致性,不同容量電芯不能混合使用。
磷酸鐵鋰離子電池SOC一致,但容量不一致
在充入相同的電量后,容量小的電芯達(dá)到滿充狀態(tài),這時(shí)無法對電芯持續(xù)進(jìn)行充電,因?yàn)樘热舫掷m(xù)充,滿充電芯將會(huì)過充電長期過充甚至?xí)?dǎo)致電芯起火等危險(xiǎn)事件。
容量不一致磷酸鐵鋰離子電池,充電狀態(tài)
對這些電芯進(jìn)行放電時(shí),容量小的電芯同樣首先達(dá)到放空狀態(tài),此時(shí)無法持續(xù)放電因?yàn)槿绯掷m(xù)放電,已放空的電芯將會(huì)過放電長期過放會(huì)導(dǎo)致電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞發(fā)生危險(xiǎn)。